液晶显示装置及其驱动方法
专利名称：液晶显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别涉及光学自补偿双折射(OCBOpticallyself-Compensated Birefringence)方式液晶屏的液晶显示装置。
背景技术：
现在，图象显示用液晶显示装置上广泛运用采用TN(Twisted Nematic双向列)方式液晶屏的装置。近些年，有报告指出应克服TN方式视角小、响应性能不佳的缺点采用研制成的OCB方式液晶屏的液晶显示装置(特开平7-84254号公报、特开平9-96790号公报等)。
OCB方式的液晶屏上，如所述特开平9-96790号公报所揭示在图象开始显示之前要作使OCB元件的状态从喷射取向迁向弯曲取向用的特殊处理(以后将这种从喷射取向向弯曲取向的迁移称为“转移”)。但这一处理玉本发明无直接关系，故不再作更详细的说明。
而OCB方式的液晶屏如图14所示即使利用上述处理OCB元件的状态转移成弯曲取向，若保持加在OCB元件上的电压为小于VC的电压就返回喷射取向(以后将从这种弯曲取向向喷射取向的迁移称为“逆转移”)。由此，大多数采用OCB方式液晶屏的液晶显示装置如图14的特性a所示限制图象信号的振幅，使能维持弯曲取向的范围内的电压(VC)始终加在OCB元件上(但是在正常白的情形下)。但是，若这样限制图象信号的振幅，随此则液晶屏的最大透过率变小(图14的Ta)，结果就会产生液晶屏的最大亮度(白显示(明亮显示)时的亮度)降低，无法得到理想的亮度等问题。
如在OCB元件上周期地施加高电压，即使加在OCB元件上的电压暂时小于VC也不会产生逆转移，但如特开平11-109921号公报、日本液晶学会会志1999年4月25日(vol、3、NO、2)p99(17)～p106(24)所揭示。利用该法显示一帧图象时，通过将一帧期间分割成显示图象期间和外加高电压期间，如图14的特性b所示作为图象信号能将加在OCB元件上的电压范围一直扩大到小于VC即VW。以下，称这种驱动方式为“防止逆转移驱动”。另外，称为了方式逆转移定期施加的高电压为“防止逆转移高电压”。根据防止逆转移驱动，就能增大液晶屏的最大透过率(图14的Tb)，其结果，能提高液晶显示装置的最大亮度。还有，发明者们确认防止逆转移电压的大小越大、其外加时间对于一帧时间的比率(电压被保持的时间对于一帧时间的比率)越大，则方式逆转移的效果就越好。还有，这里所说的防止逆转移的效果为以后将叙述的、表示成为逆转发生条件的变动原因的参数(防止逆转移电压的外加时间对于一帧时间的比率、液晶的温度)变动时发生逆转移的难易程度。
但是，已经知道，在防止上述的逆转移驱动时，防止逆转移所需的防止逆转移电压的大小、或其外加时间对一帧期间的比率会由于例如液晶屏(更正确为液晶)的温度等，各种原因的影响而变化。
因而，本发明者作为一个例子，调查了防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率和液晶屏温度间的关系。最后发现，在发明者们所用的OCB液晶材料上，如图15的点划线所示液晶温度越高，防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率就越大。因而，作为防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率，若采用例如常温时所需最低限度的比率，那未在液晶温度变成高温后就产生逆转移，亦就无法显示图象。所以，为了使液晶屏在高温下仍能显示图象可以考虑以充分大的比率外加防止逆转移电压以使液晶屏温度在80℃时也不会产生逆转移。但是，防止逆转移电压(黑显示对应的电压)外加时间对于一帧期间的比率一增加，就会有最大亮度降低的问的产生。还有，这里所谓的亮度规定为人们所感觉的明亮程度，其为一帧期间内透过率对时间的积分。外加时间(黑显示)对于一帧期间的比率一增加，最大亮度即降低其原因就在于此。
另外，发明者们确认通过加大防止逆转移电压的大小，也能提高防止逆转移的效果。因而认为即使在液晶屏高温的情形下，为了能显示图象，外加充分大的电压作为防止逆转移电压例如即使在液晶屏的温度80℃时也不会产生逆转移。但是，这样又有以下的问题存在如在OCB液晶上外加比与黑显示(暗显示)对应的外加电压(图14的Vb)大的电压，则由于OCB液晶的透过率如图14所示散地上升，所以最小亮度(黑显示时的亮度)增加(即对比度变劣)。
另外，发明者们还确认通过增大白显示对应的外加电压(图14的Vw)、能提高防止逆转移的效果。因而认为即使在液晶屏高温的情形下，为了能显示图象，与白显示对应的外加电压为充分大的电压，使液晶屏温度在80℃时也会产生逆转移，但是又有以下的问题存在即一增大白显示对应的外加电压，由于白显示时液晶透过率降低，故最大亮度降低。
所以，本发明之目的为提供一种显示装置，它能不受逆转移产生条件变动的影响，始终最佳地显示图象。
发明内容
为解决上述课题，本发明采用以下的构成。此外，括弧中的参照标号、技术用语为了有助于对本发明的理解，是表示与后述的实施形态的对应关系，并非是对本发明的某种限定。
本发明的液晶显示装置(100、200、300、400、500)，根据图象信号通过驱动OCB方式的液晶屏(110)而显示图象，包括检测部(108、408a～408d、516)，检测成为逆转移发生条件的变动原因的参数(温度、帧频)的值、运算部(106、206、306、406、506)，根据检测部的检测值，为防止逆转移从外加在液晶屏上的高电压(防止逆转移电压)的外加期间对于一帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压(Vw)中至少决定一个、以及控制器(104、204、304)，交替输出图象信号和外加高电压用的非图象信号，按与运算部的运算结果相对应的条件驱动液晶屏。
这样，根据本发明，能按照成为逆转移发生条件的变动原因的参数值的变化，实时控制液晶屏的驱动条件，故能不受逆转移发生条件变动的影响始终显示最佳的图象。还有，作为“成为逆转移发生条件变动原因的参数”的例子，可以举出诸如液晶的温度、图象信号的帧频等。
图1表示本发明第一实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图2表示运算部输入输出关系的示意图。
图3表示运算部的输出为B1时栅极线的选择动作示意图。
图4表示运算部的输出为B2时栅极线的选择动作示意图。
图5表示运算部的输出为B3时栅极线的选择动作示意图。
图6表示运算部的输出为B4时栅极线的选择动作示意图。
图7表示本发明第二实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图8表示运算部的输入输出关系的示意图。
图9表示本发明第三实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图10表示运算部的输入输出关系的示意图。
图11表示本发明的第四实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图12表示本发明的第5施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图13表示运算部的输入输出关系的示意图。
图14表示OCB液晶的电压-透过率特性的示意图。
图15表示液晶温度和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值之间关系的说明图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的各种实施形态。
(第一实施形态)图1示出本发明第一实施形态的液晶显示装置的构成。图1中，液晶显示装置100包括行(line)、存储器102、控制器104、运算部108、温度传感器108、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114。再者，液晶屏110为正常白。
图象信号和同步信号输入液晶显示装置100。图象信号择需在数字化处理后写入行存储器102。这样暂存在行存储器102的图象信号以成倍于写入时的速度(时钟频率)读出，输入控制器104。控制器104向源极驱动器114交替输出自行存储器102读出的一行的图象信号和一行的非图象信号(防止逆转移电压加在OCB元件上用的信号)。
另一方面，控制器104向栅极驱动器112输出控制信号。栅极驱动器112根据该控制信号依次选择应写入供给源极驱动器114的图象信号或非图象信号的栅极线。这样，对于液晶屏110的各象素，图象信号和非图象信号在一帧期间中分别每隔依次交替地写入。从写入非图象信号后到下一次写入图象信号的期间在象素上要保持非图象信号。通过改变图象信号和非图象信号的写入定时，从而能改变一帧期间中非图象信号的保持时间。
在液晶屏110附近设置温度传感器108，运算部106根据温度传感器108检测出的温度，算出最佳的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率。
图2表示运算部106的输入输出特性。图2中，圆圈的记号表示测量值，为对于各种温度测量能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值的结果。点划线为按照测量值所作的推定，表示温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧时间的最小值的比率之间的关系。但是，设防止逆转移电压的大小为一定。还有，如后所述，图象信号的帧频一变动，能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值就变动，所以这里表示图象信号的帧频为一定(60HZ)时的输入输出特性。还有，图2右侧的纵轴表示帧频60HZ时防止逆转移电压的每一帧的外加时间。运算部106利用变换表，该表根据上述点划线表示的关系以预先画出的图2的实现来表示，根据温度传感器108的检测结果输出与防止逆转移电压的每一帧的外加时间对应的四个值(B1～B4)中的任何一个值。更具体为运算部106在温度传感器108检测出的温度小于10℃时输出B1，大于10℃小于30℃时输出B2，大于30℃小于50℃时输出B3，大于50℃小于70℃时输出B4。还有，在本实施例中对大于70℃以上的场合未作设想，所以没有设定与大于70℃对应的输出值。B1～B4的值设定成在各自的温度范围内至少不会产生逆转移那样的时间(比用点划线表示的时间更长的时间)。控制器104根据运算部106的输出，使栅极驱动器112以适当的定时选择栅极线。以下，参照图3～图6，说明栅极线的选择动作。
图3表示运算部106的输出为B1的情形(即由温度传感器108检测出的温度小于10℃时)的例子。图3中，试注意第一根栅极线G1，栅极线G1的栅极脉冲在源极驱动器114输出图象信号的定时T1时成高电平，该图象信号对应的电压加在栅极线G1所连的象素上。其后，栅极线G1的栅极脉冲在源极驱动器114输出非图象信号的定时T2时成高电平，防止逆转移电压加在栅极G1所连的象素上。栅极线G1的栅极脉冲在源极驱动器114输出图象信号的定时T3时又成高电平，该图象信号对应的电压加在栅极线G1所连的象素上。从施加该防止逆转移的电压的定时T2开始至施加图象信号对应的电压的定时T3为止的时间成为运算部106输出的防止逆转移电压的每一帧的外加时间B1。对于其它的栅极线G2～Gn也同样扫描，在所有的栅极线Gl～Gn上防止逆转移电压的每一帧的外加时间都变成B1。
图4表示运算部106的输出为B2的情形(即，温度传感器1 08检测出的温度大于10℃小于30℃时)的例子。同样，图5表示运算部106输出为B3的情形(即温度传感器108检测出的温度大于30℃小于50℃的场合)的例子，图6表示运算部106输出为B4的情形(即温度传感器108检测出的温度大于50℃小于70℃的场合)的例子。还有，为了图示的方便，未使图2中B1～B4的各个长度的比率和图3～图6中B1～B4的各个长度的比率正确保持一致，但这并不妨碍对本发明的理解。这样，通过改变各栅极线的栅极脉冲变成高电平的定时，从而能尽量以任意的时间施加防止逆转移电压。
如上所述，液晶屏110的各象素上要施加与温度传感器108的检测结果相对应的尽量为最佳时间的防止逆转移电压。因而，在液晶温度上升时也能防止逆转移，还有，在液晶温度低时能减小防止逆转移电压的外加时间对一帧期间的比率，所以能抑制因外加防止逆转移电压引起的最大亮度的下降。
还有，本实施形态中，在运算部106上应用4步组成的变换表，但步数并不就限于4步，通过适当增加步数，当然能实现高精度的控制。另外，利用更加光滑的变换函数来代替变换表，则能实现更高精度的控制。
另外，本实施形态中利用温度传感器108检测液晶屏110附近的温度，但理想约为最好检测液晶自身的温度。检测液晶自身的温度非不能而是极难，故现实的做法是最好将温度传感器设置在液晶屏110的附近，既不妨碍显示又不受背灯发出的热影响的地方(例如玻璃基板的边缘附近)。
(第二实施形态)上述第一实施形态中，通过控制防止逆转移电压的外加时间对于一帧时间的比率而控制防止逆转移的效果，但也用能控制防止逆转移电压的大小而替代上述方法，控制防止逆转移的效果。以下，作为第二实施形态，对通过控制防止逆转移电压的大小从而控制防止逆转移的效果的液晶显示装置进行说明。
图7表示本发明第二实施形态的液晶显示装置的构成。图7中，液晶显示装置200包括行存储器102、温度传感器108、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、控制器204、运算部206。还有，在图7中，与图1相同的构成上标注同二的参考标号，其说明从略。
运算部206根据温度传感器108测得的温度算出最佳的防止逆转移电压的大小。
图8表示运算部206的输入输出特性。图8中，点划线表示温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压大小的最小值之间的关系。但设防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率为一定。还有，图象信号的帧频一变动，如后所述由于温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值之间的关系就变动，所以，本图中表示图象信号频率一定时的输入输出特性。还有，图8的点划线表示的特性因液晶屏110使用液晶材料而异，故图中只表示出大致的倾向。从图8可知在防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率为一定的条件下，液晶屏110附近的温度越高，作为防止逆转移电压就要外加更大的电压。所以，运算部206按照温度传感器108的输出根据图8的实线所示的关系输出防止逆转移电压的大小。更具体为运算部206在温度传感器108测得的温度小于40℃时通知控制器204，将与黑显示对应的外加电压Vb作为防止逆转移驱动电压加在液晶上。又例如在温度传感器108测得的温度为60℃时通知控制器204将电压A作为防止逆转移驱动电压加在液晶上。同样，在温度传感器204测得的温度为80℃时通知控制器204，将电压B作为防止逆转移驱动电压加在液晶上。还有，之所以将与小于40℃对应的输出一律作为Vb，是由于用小于Vb的电压作为防止逆转移驱动电压，则就如图14所示OCB液晶的透过率上升，最小亮度(黑显示的亮度)增加(即对比度变劣)的缘故。
控制器204向源极驱动器114交替输出从行存储器102读出的一行的图象信号、及将运算部206通知的电压作为防止逆转移电压加在OCB元件上用的一行的非图象信号。
如上所述，液晶屏110上的各象素上要外加与温度传感器108的检测结果相对应的最佳大小的电压作为防止逆转移电压。因而，在液晶温度上升时也能防止逆转移，还有，在液晶温度低时防止逆转移电压的大小能抑制在V6，所以能抑制施加V6以上的电压作为防止逆转移电压引起的最小亮度的增大。
还有，本实施形态中，40℃以上温度对应的运算部206的输出可以根据图8所示的光滑变换函数来决定，但也可根据图2所示的变换来决定。
(第三实施形态)所述第一、第二实施形态中，通过控制防止逆转移电压的外加时间对1帧期间的比率或大小二控制防止逆转移的效果，也可以通过控制与白显示对应的外加电压代替上述方法，从而控制防止逆转移的效果。以下，作为第三实施形态对通过控制与白显示对应的外加电压，从而控制防止逆转移的效果的液晶显示装置进行说明。
图9表示本发明的第三实施形态的液晶显示装置的构成。图9中，液晶显示装置300包括行存储器102、温度传感器108、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、控制器304、运算部306。再者，图9中，和图1相同的构成上标注同一参考标号，其说明从略。
运算部206根据温度传感器108测得的温度，算出最佳的图像信号的增益。
图10表示运算部306的输入输出特性，图10中，点划线表示温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的白显示对应的外加电压的最小值之间的关系。但设防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率及大小为一定，还有，图10的点划线所示特性，因液晶屏110使用的液晶材料而异，故图中只表示大致的倾向。从图10可知液晶屏110附近温度越高，白显示对应的外加电压Vw就要越大。还有，正常白的液晶屏110中，图像信号电平越大，外加在液晶屏110各象素上的电压越小，故加大白显示对应的外加电压相当于减小图像信号的增益(以黑显示对应的信号电平为基准的增益)。因此，运算部306根据温度传感器108的输出，按照图10的实践所示的关系，输出图像信号的增益，更具体为运算部306例如在温度传感器108测得的温度为20℃时，向控制器304输出与白显示对应的外加电压Vw变成电压C的增益。同样，在温度传感器108测得的温度为40℃、及60℃时，分别向控制器304输出与白显示对应的外加电压Vw变成电压D、电压E的增益。
控制器304向源极驱动器114交替输出从行存储器102读出的1行的图像信号、和防止逆转移电压外加在OCB元件上用的1行的非图像信号。这时，控制器304根据运算部306输出的增益调整图像信号的信号振幅。
如上所述，要在液晶屏110的各象素上外加图像信号，使得按照温度传感器108的检测结果与白显示对应的外加电压Vw为最佳大小。因而，在液晶温度上升时也能防止逆转移，还在液晶温度低时能抑制白显示对应的外加电压Vw的大小，故能够抑制因白显示对应的外加电压大过需要而引起的最大亮度的降低。
还有，本实施形态中，运算部306的输出如图10所示可根据光滑的变换函数而决定，但也可根据图2所示的变换表而决定。
(第四实施形态)根据液晶屏的使用环境，例如由于日光的照射等影响，有时液晶屏的各个部位会产生温度偏差。因而，第四实施形态中，为了提高液晶温度的检测精度，设置多个温度传传感器。以下，参照附图，说明本发明第四实施形态的液晶显示装置。
图11表示本发明第四实施形态的液晶显示装置的构成。图11中，液晶显示装置400包括行存储器102、控制器104、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、温度传感器408a～408d、运算部406。还有，图11中和图1相同的构成上标注同一的参考标号，其说明从略。
4支温度传感器408a～408d互相分开配置在液晶屏110附近。运算部406从各温度传感器408a～408d检测出的温度中提取最大值，根据该最大值，参照图2所示的变换表算出防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率。其它处理与第一实施形态相同。
如上所述，根据本实施形态，在液晶屏110的温度有偏差时，也能根据最高温度处的温度决定防止逆转移电压的外加时间对于1帧时间的比率，所以能有效地防止由于液晶屏110的温度偏差引起的局部逆转移。
还有，本实施形态中设温度传感器的数量为4支，但温度传感器的具体数量不受此限，最好考虑到液晶屏的大小、使用环境后设置适当数量的温度传感器。
另在本实施形态中根据4支温度传感器408a～408d的检测值的最大值控制防止逆转移电压的外加时间对1帧期间的比率，但本实施形态适用于第二、第三实施形态，根据4支温度传感器408a～408d的检测值的最大值也能控制防止逆转移电压的大小、图像信号的增益。
(第五实施形态)上述1～第4实施形态中检测液晶的温度作为逆转移发生条件的变动原因，基于此而控制防止逆转移的效果，但作为逆转移发生条件的变动原因除了液晶的温度之外尚有其他原因存在。从发明者们的研究结果可知，OCB液晶的状态越不稳定逆转移就越难发生。即每单位时间不同电平的信号写入频度越高，则逆转移就越难发生。这种每单位时间的写入频度例如根据输入信号的帧频而比变化。以下，作为第五实施形态，对检测图像信号的帧频作为逆转移发生条件的变动原因，基于此控制防止逆转移的效果的液晶显示装置进行说明。
图12表示本发明第五实施形态的液晶显示装置的构成，图12中，液晶显示装置500包括行存储器102、控制器104、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、运算部506、帧频检测部516。还有，图12中，和图1相同的构成上标注同一的参照标号，其说明从略。
帧频检测部516根据同步信号检测图像信号的帧频。运算部506根据帧频检测部516检测出的帧频，算出最佳的防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率。
图13表示运算部506的输入输出特性。图13中，点划线表示帧频检测部516的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率的最小值之间的关系。还有，如前所述，因为液晶温度一变动。能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率的最小值就变动，故本图表示液晶温度一定时的输入输出特性，还有，图13的点划线所示的特性因液晶屏110所用液晶材料而异，所以图中表示仅为大致的倾向。可是，在帧频变化时，或许会想到根据其变化使每一帧的防止逆转移电压的外加时间变化(即使外加时间对于1帧期间的比率为一定)，但是可以确认仅仅是这些则是不够的。即从图13可知，图像信号的帧频越低，防止逆转移电压的外加时间对于1帧时间的比率就要更加增大。所以，运算部506根据该点划线所示的关系利用按照预先生成的图13的实践表示的变换表，根据帧频检测部516的检测结果决定防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率(Br1～Br4)，还根据当前的帧频将该比率换算成每一帧的外加时间(B1～B4)后输出，以下，和第一实施形态一样，控制部104按照运算部506的输出(B1～B4)让栅极驱动器112用适当的定时选择栅极线。
如上所述，液晶屏110的各象素上要外加与帧频检测部516的检测结果对应的尽量为最佳时间的防止逆转移电压。因而，在图像信号的帧频低的时候也能防止逆转移，还能在图像信号的帧频高时减小防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率，所以能抑制由于外加时间对于1帧期间的比率大过需要而引起的最大亮度的降低。
还有，在本实施形态中，运算部506采用4步组成的变换表，但和第一实施形态一样，本发明并不限于此。
另外，本发明的实施形态中根据帧频检测部516的检测结果控制防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率，但本实施形态也适用于第二、第三实施形态，根据帧频检测部516的检测结果，也能控制防止逆转移电压的大小。图像信号的增益。
还有，也可将上述第一～第五实施形态作适当组合。例如，考虑到温度传感器的检测值、及帧频检测部的检测值这两者的值后，也可以控制防止逆转移电压外加时间对于1帧期间的比率、防止逆转移电压的大小、与白显示对应的外加电压(图像信号的增益)。这时运算部的输入输出关系可以用函数F(Tmp、Fr)来表示，式中设帧频(Frame rate)为Fr，温度为Tmp。也可以考虑近似决定运算部输出的方法，例如F(Tmp)×F(Fr)这时，考虑图13所示的点划线近似为直线，只要用一次函数近似F(Fr)，则就可简化运算部的处理。
另外，也可以在防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率。防止逆转移电压的大小、与白显示对应的外加电压(图像信号的增益中)中，同时控制两个以上。
工业上的实用性如上所述，根据本发明，则在利用OCB方式液晶屏的液晶显示装置方面，能提供一种不受逆转移发生条件变动的影响，始终最佳地显示图像的液晶显示装置。
权利要求
1.一种液晶显示装置，根据图像信号通过驱动OCB方式的液晶屏而显示图像，其特征在于，包括检测部，检测成为逆转移发生条件的变动原因的参数的值，运算部，根据所述检测部的检测值，为防止逆转移，从外加在所述液晶屏上的高电压的外加时间对于1帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个，以及控制部，交替输出图像信号和外加所述高电压用的非图像信号，按与所述运算部的决定结果对应的条件驱动液晶屏。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检测部为设置在液晶屏附近的温度传感器。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述温度传感器检测出的温度高于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较大的比率，b)在所述温度传感器检测出的温度低于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较小的比率。
4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述的温度传感器检测出的温度高于规定的温度时，决定所述高电压的大小为较高的电压，b)在所述的温度传感器检测出的温度低于规定的温度时，决定所述高电压的大小为较低的电压。
5.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述的温度传感器检测出的温度高于规定的温度时，决定与所述白显示对应的外加电压为较高的电压，b)在所述的温度传感器检测出的温度低于规定的温度时，决定与所述白显示对应的外加电压为较低的电压。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检测部为配置在液晶屏附近互相分开的多支温度传感器，所述运算部根据由所述多支温度传感器检测出的温度的最大值，为防止逆转移，从外加在液晶屏上的高电压的外加时间对于1帧时间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检测部为检测图像信号的帧频的帧频检测部。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，a)在所述帧频检测部检测出的帧频高于规定的频率时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较小的比率，b)在所述帧频检测部检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较大的比率。
9.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述帧频检测部检测出的帧频高于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较低的电压，b)在所述帧频检测部检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较高的电压。
10.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述帧频检测部检测出的帧频高于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较低的电压，b)在所述帧频检测部检测出的帧频低于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较高的电压。
11.一种液晶显示装置的驱动方法，这种液晶显示装置根据图象信号驱动OCB方式的液晶屏而显示图象，其特征在于，检测成为逆转移发生条件的变动原因参数的值，根据所述检测值，为了防止逆转移从外加在所述液晶屏上的高电压的外加时间对于一帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个，交替输出图象信号和外加所述高电压用的非图象信号，按与所述决定结果对应的条件驱动液晶屏。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，检测液晶屏附近的温度作为所述参数的值。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的温度高于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于一帧时间的比率为较大的比率，b)在检测出的温度低于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于一帧期间的比率为较小的比率。
14.如权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的温度高于规定温度时，决定所述高电压的大小为较高的电压，b)在检测出的温度低于规定温度时，决定所述高电压的大小为较低的电压。
15.如权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的温度高于规定温度时，决定与白显示对应的外加电压为较高的电压，b)在检测出的温度低于规定温度时，决定与白显示对应的外加电压为较低的电压。
16.如权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，检测液晶屏附近互相分开的多个部位的温度，从所检测的多个部位的温度中提取最大值，根据提取的最大值，为了防止逆转移，从外加在所述液晶屏上的高电压的外加时间对于一帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个。
17.如权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，检测图象信号的帧频作为所述参数的值。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的帧频高于规定的频率时，所述高电压的外加时间对于一帧期间的比率为较小的比率，b)在检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的外加时间对于一帧期间的比率为较大的比率。
19.如权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的帧频高于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较低的电压，b)在检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较高的电压。
20.如权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的帧频高于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较低的电压，b)在检测出的帧频低于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较高的电压。
全文摘要
本发明揭示一种液晶显示装置，包括检测部(108)，检测成为逆转移发生条件的变动原因的参数的值；运算部(106)，按照检测部的检测值，为了防止逆转移从外加在液晶屏上的高电压的外加时间对于1帧期间的比率、该高电压的大小、及白显示对应的外加电压中至少决定一个；以及控制部(104)，交替输出图像信号和外加所述高电压的非图像信号，按与运算部的决定结果对应的条件驱动液晶屏。从而能不受逆转移发生条件变动的影响，始终最佳地显示图像。
文档编号G09G3/36GK1498356SQ0280699
公开日2004年5月19日 申请日期2002年10月18日 优先权日2001年10月23日
发明者有元克行, 人, 太田义人, 宏, 小林隆宏, 村尾次男, 男, 朗, 船本太朗 申请人:松下电器产业株式会社
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别涉及光学自补偿双折射(OCBOpticallyself-Compensated Birefringence)方式液晶屏的液晶显示装置。
背景技术：
现在，图象显示用液晶显示装置上广泛运用采用TN(Twisted Nematic双向列)方式液晶屏的装置。近些年，有报告指出应克服TN方式视角小、响应性能不佳的缺点采用研制成的OCB方式液晶屏的液晶显示装置(特开平7-84254号公报、特开平9-96790号公报等)。
OCB方式的液晶屏上，如所述特开平9-96790号公报所揭示在图象开始显示之前要作使OCB元件的状态从喷射取向迁向弯曲取向用的特殊处理(以后将这种从喷射取向向弯曲取向的迁移称为“转移”)。但这一处理玉本发明无直接关系，故不再作更详细的说明。
而OCB方式的液晶屏如图14所示即使利用上述处理OCB元件的状态转移成弯曲取向，若保持加在OCB元件上的电压为小于VC的电压就返回喷射取向(以后将从这种弯曲取向向喷射取向的迁移称为“逆转移”)。由此，大多数采用OCB方式液晶屏的液晶显示装置如图14的特性a所示限制图象信号的振幅，使能维持弯曲取向的范围内的电压(VC)始终加在OCB元件上(但是在正常白的情形下)。但是，若这样限制图象信号的振幅，随此则液晶屏的最大透过率变小(图14的Ta)，结果就会产生液晶屏的最大亮度(白显示(明亮显示)时的亮度)降低，无法得到理想的亮度等问题。
如在OCB元件上周期地施加高电压，即使加在OCB元件上的电压暂时小于VC也不会产生逆转移，但如特开平11-109921号公报、日本液晶学会会志1999年4月25日(vol、3、NO、2)p99(17)～p106(24)所揭示。利用该法显示一帧图象时，通过将一帧期间分割成显示图象期间和外加高电压期间，如图14的特性b所示作为图象信号能将加在OCB元件上的电压范围一直扩大到小于VC即VW。以下，称这种驱动方式为“防止逆转移驱动”。另外，称为了方式逆转移定期施加的高电压为“防止逆转移高电压”。根据防止逆转移驱动，就能增大液晶屏的最大透过率(图14的Tb)，其结果，能提高液晶显示装置的最大亮度。还有，发明者们确认防止逆转移电压的大小越大、其外加时间对于一帧时间的比率(电压被保持的时间对于一帧时间的比率)越大，则方式逆转移的效果就越好。还有，这里所说的防止逆转移的效果为以后将叙述的、表示成为逆转发生条件的变动原因的参数(防止逆转移电压的外加时间对于一帧时间的比率、液晶的温度)变动时发生逆转移的难易程度。
但是，已经知道，在防止上述的逆转移驱动时，防止逆转移所需的防止逆转移电压的大小、或其外加时间对一帧期间的比率会由于例如液晶屏(更正确为液晶)的温度等，各种原因的影响而变化。
因而，本发明者作为一个例子，调查了防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率和液晶屏温度间的关系。最后发现，在发明者们所用的OCB液晶材料上，如图15的点划线所示液晶温度越高，防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率就越大。因而，作为防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率，若采用例如常温时所需最低限度的比率，那未在液晶温度变成高温后就产生逆转移，亦就无法显示图象。所以，为了使液晶屏在高温下仍能显示图象可以考虑以充分大的比率外加防止逆转移电压以使液晶屏温度在80℃时也不会产生逆转移。但是，防止逆转移电压(黑显示对应的电压)外加时间对于一帧期间的比率一增加，就会有最大亮度降低的问的产生。还有，这里所谓的亮度规定为人们所感觉的明亮程度，其为一帧期间内透过率对时间的积分。外加时间(黑显示)对于一帧期间的比率一增加，最大亮度即降低其原因就在于此。
另外，发明者们确认通过加大防止逆转移电压的大小，也能提高防止逆转移的效果。因而认为即使在液晶屏高温的情形下，为了能显示图象，外加充分大的电压作为防止逆转移电压例如即使在液晶屏的温度80℃时也不会产生逆转移。但是，这样又有以下的问题存在如在OCB液晶上外加比与黑显示(暗显示)对应的外加电压(图14的Vb)大的电压，则由于OCB液晶的透过率如图14所示散地上升，所以最小亮度(黑显示时的亮度)增加(即对比度变劣)。
另外，发明者们还确认通过增大白显示对应的外加电压(图14的Vw)、能提高防止逆转移的效果。因而认为即使在液晶屏高温的情形下，为了能显示图象，与白显示对应的外加电压为充分大的电压，使液晶屏温度在80℃时也会产生逆转移，但是又有以下的问题存在即一增大白显示对应的外加电压，由于白显示时液晶透过率降低，故最大亮度降低。
所以，本发明之目的为提供一种显示装置，它能不受逆转移产生条件变动的影响，始终最佳地显示图象。
发明内容
为解决上述课题，本发明采用以下的构成。此外，括弧中的参照标号、技术用语为了有助于对本发明的理解，是表示与后述的实施形态的对应关系，并非是对本发明的某种限定。
本发明的液晶显示装置(100、200、300、400、500)，根据图象信号通过驱动OCB方式的液晶屏(110)而显示图象，包括检测部(108、408a～408d、516)，检测成为逆转移发生条件的变动原因的参数(温度、帧频)的值、运算部(106、206、306、406、506)，根据检测部的检测值，为防止逆转移从外加在液晶屏上的高电压(防止逆转移电压)的外加期间对于一帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压(Vw)中至少决定一个、以及控制器(104、204、304)，交替输出图象信号和外加高电压用的非图象信号，按与运算部的运算结果相对应的条件驱动液晶屏。
这样，根据本发明，能按照成为逆转移发生条件的变动原因的参数值的变化，实时控制液晶屏的驱动条件，故能不受逆转移发生条件变动的影响始终显示最佳的图象。还有，作为“成为逆转移发生条件变动原因的参数”的例子，可以举出诸如液晶的温度、图象信号的帧频等。
图1表示本发明第一实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图2表示运算部输入输出关系的示意图。
图3表示运算部的输出为B1时栅极线的选择动作示意图。
图4表示运算部的输出为B2时栅极线的选择动作示意图。
图5表示运算部的输出为B3时栅极线的选择动作示意图。
图6表示运算部的输出为B4时栅极线的选择动作示意图。
图7表示本发明第二实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图8表示运算部的输入输出关系的示意图。
图9表示本发明第三实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图10表示运算部的输入输出关系的示意图。
图11表示本发明的第四实施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图12表示本发明的第5施形态的液晶显示装置构成的方框图。
图13表示运算部的输入输出关系的示意图。
图14表示OCB液晶的电压-透过率特性的示意图。
图15表示液晶温度和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值之间关系的说明图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的各种实施形态。
(第一实施形态)图1示出本发明第一实施形态的液晶显示装置的构成。图1中，液晶显示装置100包括行(line)、存储器102、控制器104、运算部108、温度传感器108、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114。再者，液晶屏110为正常白。
图象信号和同步信号输入液晶显示装置100。图象信号择需在数字化处理后写入行存储器102。这样暂存在行存储器102的图象信号以成倍于写入时的速度(时钟频率)读出，输入控制器104。控制器104向源极驱动器114交替输出自行存储器102读出的一行的图象信号和一行的非图象信号(防止逆转移电压加在OCB元件上用的信号)。
另一方面，控制器104向栅极驱动器112输出控制信号。栅极驱动器112根据该控制信号依次选择应写入供给源极驱动器114的图象信号或非图象信号的栅极线。这样，对于液晶屏110的各象素，图象信号和非图象信号在一帧期间中分别每隔依次交替地写入。从写入非图象信号后到下一次写入图象信号的期间在象素上要保持非图象信号。通过改变图象信号和非图象信号的写入定时，从而能改变一帧期间中非图象信号的保持时间。
在液晶屏110附近设置温度传感器108，运算部106根据温度传感器108检测出的温度，算出最佳的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率。
图2表示运算部106的输入输出特性。图2中，圆圈的记号表示测量值，为对于各种温度测量能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值的结果。点划线为按照测量值所作的推定，表示温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧时间的最小值的比率之间的关系。但是，设防止逆转移电压的大小为一定。还有，如后所述，图象信号的帧频一变动，能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值就变动，所以这里表示图象信号的帧频为一定(60HZ)时的输入输出特性。还有，图2右侧的纵轴表示帧频60HZ时防止逆转移电压的每一帧的外加时间。运算部106利用变换表，该表根据上述点划线表示的关系以预先画出的图2的实现来表示，根据温度传感器108的检测结果输出与防止逆转移电压的每一帧的外加时间对应的四个值(B1～B4)中的任何一个值。更具体为运算部106在温度传感器108检测出的温度小于10℃时输出B1，大于10℃小于30℃时输出B2，大于30℃小于50℃时输出B3，大于50℃小于70℃时输出B4。还有，在本实施例中对大于70℃以上的场合未作设想，所以没有设定与大于70℃对应的输出值。B1～B4的值设定成在各自的温度范围内至少不会产生逆转移那样的时间(比用点划线表示的时间更长的时间)。控制器104根据运算部106的输出，使栅极驱动器112以适当的定时选择栅极线。以下，参照图3～图6，说明栅极线的选择动作。
图3表示运算部106的输出为B1的情形(即由温度传感器108检测出的温度小于10℃时)的例子。图3中，试注意第一根栅极线G1，栅极线G1的栅极脉冲在源极驱动器114输出图象信号的定时T1时成高电平，该图象信号对应的电压加在栅极线G1所连的象素上。其后，栅极线G1的栅极脉冲在源极驱动器114输出非图象信号的定时T2时成高电平，防止逆转移电压加在栅极G1所连的象素上。栅极线G1的栅极脉冲在源极驱动器114输出图象信号的定时T3时又成高电平，该图象信号对应的电压加在栅极线G1所连的象素上。从施加该防止逆转移的电压的定时T2开始至施加图象信号对应的电压的定时T3为止的时间成为运算部106输出的防止逆转移电压的每一帧的外加时间B1。对于其它的栅极线G2～Gn也同样扫描，在所有的栅极线Gl～Gn上防止逆转移电压的每一帧的外加时间都变成B1。
图4表示运算部106的输出为B2的情形(即，温度传感器1 08检测出的温度大于10℃小于30℃时)的例子。同样，图5表示运算部106输出为B3的情形(即温度传感器108检测出的温度大于30℃小于50℃的场合)的例子，图6表示运算部106输出为B4的情形(即温度传感器108检测出的温度大于50℃小于70℃的场合)的例子。还有，为了图示的方便，未使图2中B1～B4的各个长度的比率和图3～图6中B1～B4的各个长度的比率正确保持一致，但这并不妨碍对本发明的理解。这样，通过改变各栅极线的栅极脉冲变成高电平的定时，从而能尽量以任意的时间施加防止逆转移电压。
如上所述，液晶屏110的各象素上要施加与温度传感器108的检测结果相对应的尽量为最佳时间的防止逆转移电压。因而，在液晶温度上升时也能防止逆转移，还有，在液晶温度低时能减小防止逆转移电压的外加时间对一帧期间的比率，所以能抑制因外加防止逆转移电压引起的最大亮度的下降。
还有，本实施形态中，在运算部106上应用4步组成的变换表，但步数并不就限于4步，通过适当增加步数，当然能实现高精度的控制。另外，利用更加光滑的变换函数来代替变换表，则能实现更高精度的控制。
另外，本实施形态中利用温度传感器108检测液晶屏110附近的温度，但理想约为最好检测液晶自身的温度。检测液晶自身的温度非不能而是极难，故现实的做法是最好将温度传感器设置在液晶屏110的附近，既不妨碍显示又不受背灯发出的热影响的地方(例如玻璃基板的边缘附近)。
(第二实施形态)上述第一实施形态中，通过控制防止逆转移电压的外加时间对于一帧时间的比率而控制防止逆转移的效果，但也用能控制防止逆转移电压的大小而替代上述方法，控制防止逆转移的效果。以下，作为第二实施形态，对通过控制防止逆转移电压的大小从而控制防止逆转移的效果的液晶显示装置进行说明。
图7表示本发明第二实施形态的液晶显示装置的构成。图7中，液晶显示装置200包括行存储器102、温度传感器108、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、控制器204、运算部206。还有，在图7中，与图1相同的构成上标注同二的参考标号，其说明从略。
运算部206根据温度传感器108测得的温度算出最佳的防止逆转移电压的大小。
图8表示运算部206的输入输出特性。图8中，点划线表示温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压大小的最小值之间的关系。但设防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率为一定。还有，图象信号的帧频一变动，如后所述由于温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率的最小值之间的关系就变动，所以，本图中表示图象信号频率一定时的输入输出特性。还有，图8的点划线表示的特性因液晶屏110使用液晶材料而异，故图中只表示出大致的倾向。从图8可知在防止逆转移电压的外加时间对于一帧期间的比率为一定的条件下，液晶屏110附近的温度越高，作为防止逆转移电压就要外加更大的电压。所以，运算部206按照温度传感器108的输出根据图8的实线所示的关系输出防止逆转移电压的大小。更具体为运算部206在温度传感器108测得的温度小于40℃时通知控制器204，将与黑显示对应的外加电压Vb作为防止逆转移驱动电压加在液晶上。又例如在温度传感器108测得的温度为60℃时通知控制器204将电压A作为防止逆转移驱动电压加在液晶上。同样，在温度传感器204测得的温度为80℃时通知控制器204，将电压B作为防止逆转移驱动电压加在液晶上。还有，之所以将与小于40℃对应的输出一律作为Vb，是由于用小于Vb的电压作为防止逆转移驱动电压，则就如图14所示OCB液晶的透过率上升，最小亮度(黑显示的亮度)增加(即对比度变劣)的缘故。
控制器204向源极驱动器114交替输出从行存储器102读出的一行的图象信号、及将运算部206通知的电压作为防止逆转移电压加在OCB元件上用的一行的非图象信号。
如上所述，液晶屏110上的各象素上要外加与温度传感器108的检测结果相对应的最佳大小的电压作为防止逆转移电压。因而，在液晶温度上升时也能防止逆转移，还有，在液晶温度低时防止逆转移电压的大小能抑制在V6，所以能抑制施加V6以上的电压作为防止逆转移电压引起的最小亮度的增大。
还有，本实施形态中，40℃以上温度对应的运算部206的输出可以根据图8所示的光滑变换函数来决定，但也可根据图2所示的变换来决定。
(第三实施形态)所述第一、第二实施形态中，通过控制防止逆转移电压的外加时间对1帧期间的比率或大小二控制防止逆转移的效果，也可以通过控制与白显示对应的外加电压代替上述方法，从而控制防止逆转移的效果。以下，作为第三实施形态对通过控制与白显示对应的外加电压，从而控制防止逆转移的效果的液晶显示装置进行说明。
图9表示本发明的第三实施形态的液晶显示装置的构成。图9中，液晶显示装置300包括行存储器102、温度传感器108、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、控制器304、运算部306。再者，图9中，和图1相同的构成上标注同一参考标号，其说明从略。
运算部206根据温度传感器108测得的温度，算出最佳的图像信号的增益。
图10表示运算部306的输入输出特性，图10中，点划线表示温度传感器108的检测结果和能防止逆转移的白显示对应的外加电压的最小值之间的关系。但设防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率及大小为一定，还有，图10的点划线所示特性，因液晶屏110使用的液晶材料而异，故图中只表示大致的倾向。从图10可知液晶屏110附近温度越高，白显示对应的外加电压Vw就要越大。还有，正常白的液晶屏110中，图像信号电平越大，外加在液晶屏110各象素上的电压越小，故加大白显示对应的外加电压相当于减小图像信号的增益(以黑显示对应的信号电平为基准的增益)。因此，运算部306根据温度传感器108的输出，按照图10的实践所示的关系，输出图像信号的增益，更具体为运算部306例如在温度传感器108测得的温度为20℃时，向控制器304输出与白显示对应的外加电压Vw变成电压C的增益。同样，在温度传感器108测得的温度为40℃、及60℃时，分别向控制器304输出与白显示对应的外加电压Vw变成电压D、电压E的增益。
控制器304向源极驱动器114交替输出从行存储器102读出的1行的图像信号、和防止逆转移电压外加在OCB元件上用的1行的非图像信号。这时，控制器304根据运算部306输出的增益调整图像信号的信号振幅。
如上所述，要在液晶屏110的各象素上外加图像信号，使得按照温度传感器108的检测结果与白显示对应的外加电压Vw为最佳大小。因而，在液晶温度上升时也能防止逆转移，还在液晶温度低时能抑制白显示对应的外加电压Vw的大小，故能够抑制因白显示对应的外加电压大过需要而引起的最大亮度的降低。
还有，本实施形态中，运算部306的输出如图10所示可根据光滑的变换函数而决定，但也可根据图2所示的变换表而决定。
(第四实施形态)根据液晶屏的使用环境，例如由于日光的照射等影响，有时液晶屏的各个部位会产生温度偏差。因而，第四实施形态中，为了提高液晶温度的检测精度，设置多个温度传传感器。以下，参照附图，说明本发明第四实施形态的液晶显示装置。
图11表示本发明第四实施形态的液晶显示装置的构成。图11中，液晶显示装置400包括行存储器102、控制器104、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、温度传感器408a～408d、运算部406。还有，图11中和图1相同的构成上标注同一的参考标号，其说明从略。
4支温度传感器408a～408d互相分开配置在液晶屏110附近。运算部406从各温度传感器408a～408d检测出的温度中提取最大值，根据该最大值，参照图2所示的变换表算出防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率。其它处理与第一实施形态相同。
如上所述，根据本实施形态，在液晶屏110的温度有偏差时，也能根据最高温度处的温度决定防止逆转移电压的外加时间对于1帧时间的比率，所以能有效地防止由于液晶屏110的温度偏差引起的局部逆转移。
还有，本实施形态中设温度传感器的数量为4支，但温度传感器的具体数量不受此限，最好考虑到液晶屏的大小、使用环境后设置适当数量的温度传感器。
另在本实施形态中根据4支温度传感器408a～408d的检测值的最大值控制防止逆转移电压的外加时间对1帧期间的比率，但本实施形态适用于第二、第三实施形态，根据4支温度传感器408a～408d的检测值的最大值也能控制防止逆转移电压的大小、图像信号的增益。
(第五实施形态)上述1～第4实施形态中检测液晶的温度作为逆转移发生条件的变动原因，基于此而控制防止逆转移的效果，但作为逆转移发生条件的变动原因除了液晶的温度之外尚有其他原因存在。从发明者们的研究结果可知，OCB液晶的状态越不稳定逆转移就越难发生。即每单位时间不同电平的信号写入频度越高，则逆转移就越难发生。这种每单位时间的写入频度例如根据输入信号的帧频而比变化。以下，作为第五实施形态，对检测图像信号的帧频作为逆转移发生条件的变动原因，基于此控制防止逆转移的效果的液晶显示装置进行说明。
图12表示本发明第五实施形态的液晶显示装置的构成，图12中，液晶显示装置500包括行存储器102、控制器104、液晶屏110、栅极驱动器112、源极驱动器114、运算部506、帧频检测部516。还有，图12中，和图1相同的构成上标注同一的参照标号，其说明从略。
帧频检测部516根据同步信号检测图像信号的帧频。运算部506根据帧频检测部516检测出的帧频，算出最佳的防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率。
图13表示运算部506的输入输出特性。图13中，点划线表示帧频检测部516的检测结果和能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率的最小值之间的关系。还有，如前所述，因为液晶温度一变动。能防止逆转移的防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率的最小值就变动，故本图表示液晶温度一定时的输入输出特性，还有，图13的点划线所示的特性因液晶屏110所用液晶材料而异，所以图中表示仅为大致的倾向。可是，在帧频变化时，或许会想到根据其变化使每一帧的防止逆转移电压的外加时间变化(即使外加时间对于1帧期间的比率为一定)，但是可以确认仅仅是这些则是不够的。即从图13可知，图像信号的帧频越低，防止逆转移电压的外加时间对于1帧时间的比率就要更加增大。所以，运算部506根据该点划线所示的关系利用按照预先生成的图13的实践表示的变换表，根据帧频检测部516的检测结果决定防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率(Br1～Br4)，还根据当前的帧频将该比率换算成每一帧的外加时间(B1～B4)后输出，以下，和第一实施形态一样，控制部104按照运算部506的输出(B1～B4)让栅极驱动器112用适当的定时选择栅极线。
如上所述，液晶屏110的各象素上要外加与帧频检测部516的检测结果对应的尽量为最佳时间的防止逆转移电压。因而，在图像信号的帧频低的时候也能防止逆转移，还能在图像信号的帧频高时减小防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率，所以能抑制由于外加时间对于1帧期间的比率大过需要而引起的最大亮度的降低。
还有，在本实施形态中，运算部506采用4步组成的变换表，但和第一实施形态一样，本发明并不限于此。
另外，本发明的实施形态中根据帧频检测部516的检测结果控制防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率，但本实施形态也适用于第二、第三实施形态，根据帧频检测部516的检测结果，也能控制防止逆转移电压的大小。图像信号的增益。
还有，也可将上述第一～第五实施形态作适当组合。例如，考虑到温度传感器的检测值、及帧频检测部的检测值这两者的值后，也可以控制防止逆转移电压外加时间对于1帧期间的比率、防止逆转移电压的大小、与白显示对应的外加电压(图像信号的增益)。这时运算部的输入输出关系可以用函数F(Tmp、Fr)来表示，式中设帧频(Frame rate)为Fr，温度为Tmp。也可以考虑近似决定运算部输出的方法，例如F(Tmp)×F(Fr)这时，考虑图13所示的点划线近似为直线，只要用一次函数近似F(Fr)，则就可简化运算部的处理。
另外，也可以在防止逆转移电压的外加时间对于1帧期间的比率。防止逆转移电压的大小、与白显示对应的外加电压(图像信号的增益中)中，同时控制两个以上。
工业上的实用性如上所述，根据本发明，则在利用OCB方式液晶屏的液晶显示装置方面，能提供一种不受逆转移发生条件变动的影响，始终最佳地显示图像的液晶显示装置。
权利要求
1.一种液晶显示装置，根据图像信号通过驱动OCB方式的液晶屏而显示图像，其特征在于，包括检测部，检测成为逆转移发生条件的变动原因的参数的值，运算部，根据所述检测部的检测值，为防止逆转移，从外加在所述液晶屏上的高电压的外加时间对于1帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个，以及控制部，交替输出图像信号和外加所述高电压用的非图像信号，按与所述运算部的决定结果对应的条件驱动液晶屏。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检测部为设置在液晶屏附近的温度传感器。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述温度传感器检测出的温度高于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较大的比率，b)在所述温度传感器检测出的温度低于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较小的比率。
4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述的温度传感器检测出的温度高于规定的温度时，决定所述高电压的大小为较高的电压，b)在所述的温度传感器检测出的温度低于规定的温度时，决定所述高电压的大小为较低的电压。
5.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述的温度传感器检测出的温度高于规定的温度时，决定与所述白显示对应的外加电压为较高的电压，b)在所述的温度传感器检测出的温度低于规定的温度时，决定与所述白显示对应的外加电压为较低的电压。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检测部为配置在液晶屏附近互相分开的多支温度传感器，所述运算部根据由所述多支温度传感器检测出的温度的最大值，为防止逆转移，从外加在液晶屏上的高电压的外加时间对于1帧时间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检测部为检测图像信号的帧频的帧频检测部。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，a)在所述帧频检测部检测出的帧频高于规定的频率时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较小的比率，b)在所述帧频检测部检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的外加时间对于1帧期间的比率为较大的比率。
9.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述帧频检测部检测出的帧频高于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较低的电压，b)在所述帧频检测部检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较高的电压。
10.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述运算部a)在所述帧频检测部检测出的帧频高于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较低的电压，b)在所述帧频检测部检测出的帧频低于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较高的电压。
11.一种液晶显示装置的驱动方法，这种液晶显示装置根据图象信号驱动OCB方式的液晶屏而显示图象，其特征在于，检测成为逆转移发生条件的变动原因参数的值，根据所述检测值，为了防止逆转移从外加在所述液晶屏上的高电压的外加时间对于一帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个，交替输出图象信号和外加所述高电压用的非图象信号，按与所述决定结果对应的条件驱动液晶屏。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，检测液晶屏附近的温度作为所述参数的值。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的温度高于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于一帧时间的比率为较大的比率，b)在检测出的温度低于规定温度时，决定所述高电压的外加时间对于一帧期间的比率为较小的比率。
14.如权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的温度高于规定温度时，决定所述高电压的大小为较高的电压，b)在检测出的温度低于规定温度时，决定所述高电压的大小为较低的电压。
15.如权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的温度高于规定温度时，决定与白显示对应的外加电压为较高的电压，b)在检测出的温度低于规定温度时，决定与白显示对应的外加电压为较低的电压。
16.如权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，检测液晶屏附近互相分开的多个部位的温度，从所检测的多个部位的温度中提取最大值，根据提取的最大值，为了防止逆转移，从外加在所述液晶屏上的高电压的外加时间对于一帧期间的比率、该高电压的大小、及与白显示对应的外加电压中至少决定一个。
17.如权利要求11所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，检测图象信号的帧频作为所述参数的值。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的帧频高于规定的频率时，所述高电压的外加时间对于一帧期间的比率为较小的比率，b)在检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的外加时间对于一帧期间的比率为较大的比率。
19.如权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的帧频高于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较低的电压，b)在检测出的帧频低于规定的频率时，决定所述高电压的大小为较高的电压。
20.如权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，a)在检测出的帧频高于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较低的电压，b)在检测出的帧频低于规定的频率时，决定与所述白显示对应的外加电压为较高的电压。
全文摘要
本发明揭示一种液晶显示装置，包括检测部(108)，检测成为逆转移发生条件的变动原因的参数的值；运算部(106)，按照检测部的检测值，为了防止逆转移从外加在液晶屏上的高电压的外加时间对于1帧期间的比率、该高电压的大小、及白显示对应的外加电压中至少决定一个；以及控制部(104)，交替输出图像信号和外加所述高电压的非图像信号，按与运算部的决定结果对应的条件驱动液晶屏。从而能不受逆转移发生条件变动的影响，始终最佳地显示图像。
文档编号G09G3/36GK1498356SQ0280699
公开日2004年5月19日 申请日期2002年10月18日 优先权日2001年10月23日
发明者有元克行, 人, 太田义人, 宏, 小林隆宏, 村尾次男, 男, 朗, 船本太朗 申请人:松下电器产业株式会社
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